技术摘要：
一种光学装置包含垂直共振腔面射型激光光源与透镜阵列。垂直共振腔面射型激光光源用以发射具有至少一光点的光。透镜阵列用以接收从垂直共振腔面射型激光光源所发射来的光，从而投影结构光。结构光包含具有数个光点的点图案。多个凸透镜沿着透镜阵列的第一表面设置，且  全部
背景技术：
结构光(structured  light)是具有特定图案的光。结构光可被投影在一个或多个 感兴趣的物体上。接着，被物体所反射的反射光由一个或多个成像感测器所感测，以产生用 于立体图像匹配的三维图像。结构光的应用显著地增加，且相关的技术已被广泛的研究与 开发。 一种已知的结构光产生单元包含多点(multi-dots)发射光源、投影透镜与衍射式 光学元件(diffractive  optical  element，DOE)，然而，由于后聚焦(back-focusing)与投 影透镜的长度较长，这种已知的结构光产生单元的空间利用率较差。另一种已知的结构光 产生单元包含光源、硬质光罩(hard  mask)与投影透镜，然而，硬质光罩会遮挡部分从光源 所发射的光，因此这种已知的结构光产生单元的效率较差。又另一种已知的结构光产生单 元包含边射型激光(edge  emitting  laser)、准直透镜与衍射式光学元件，然而，衍射式光 学元件的制作控制不易，因此衍射式光学元件存在着零序功率(zero  order  power)的问 题，对人眼较易有安全疑虑。再另一种已知的结构光产生单元包含多点发射光源、衍射透镜 与衍射式光学元件，然而，将衍射透镜与衍射式光学元件做在同一元件内的制作相当严苛， 使得这种已知的结构光产生单元的衍射效率较差。
技术实现要素：
本公开的目的在于提出一种光学装置，包含垂直共振腔面射型激光(Vertical- Cavity  Surface-Emitting  Laser，VCSEL)光源与透镜阵列。垂直共振腔面射型激光光源用 以发射具有至少一光点的光。透镜阵列用以接收从垂直共振腔面射型激光光源所发射来的 光，从而投影结构光(structured  light)。结构光包含具有数个光点的点图案。多个凸透镜 沿着透镜阵列的第一表面设置，且凸透镜用以产生点图案的光点。 在一些实施例中，其中多个凹透镜沿着透镜阵列的第二表面设置，且第一表面与 第二表面彼此相对；其中第一表面相应于透镜阵列的入光面，且第二表面相应于透镜阵列 的出光面；其中凹透镜用以增加光学装置的视野(field  of  view，FOV)。 在一些实施例中，其中根据垂直共振腔面射型激光光源的发散角(divergence  angle)、垂直共振腔面射型激光光源的节距(pitch)、垂直共振腔面射型激光光源的光点的 数量、每个凸透镜的节距、每个凸透镜的球高、透镜阵列的基板厚度以及介于垂直共振腔面 射型激光光源与透镜阵列之间的后焦距(back  focal  length，BFL)的至少一者，来决定结 构光的点图案。 在一些实施例中，其中根据垂直共振腔面射型激光光源的发散角、垂直共振腔面 射型激光光源的节距、垂直共振腔面射型激光光源的光点的数量、每个凹透镜的节距、每个 4 CN 111580281 A 说　明　书 2/5 页 凹透镜的球高、每个凸透镜的节距、每个凸透镜的球高、透镜阵列的基板厚度以及介于垂直 共振腔面射型激光光源与透镜阵列之间的后焦距的至少一者，来决定结构光的点图案。 在一些实施例中，其中根据每个凸透镜的节距来设计垂直共振腔面射型激光光源 的光点的排列方式，从而决定结构光的点图案的光点的排列方式或增加结构光的点图案的 光点的数量。 本公开的目的在于另提出一种光学装置，包含垂直共振腔面射型激光光源、透镜 阵列与衍射式光学元件(diffractive  optical  element，DOE)。垂直共振腔面射型激光光 源用以发射具有至少一光点的光。透镜阵列用以接收从垂直共振腔面射型激光光源所发射 来的光，从而提供具有数个光点的图案光(patterned  light)。衍射式光学元件用以扇出 (fan  out)图案光，从而投影结构光。结构光包含具有数个光点的点图案。其中衍射式光学 元件用以增加光学装置的视野且用以产生点图案的光点。其中点图案的光点的数量大于图 案光的光点的数量。 在一些实施例中，其中多个凸透镜沿着透镜阵列的第一表面设置，且凸透镜用以 产生图案光的光点。 在一些实施例中，其中多个凹透镜沿着透镜阵列的第二表面设置，且第一表面与 第二表面彼此相对。其中第一表面相应于透镜阵列的入光面，且第二表面相应于透镜阵列 的出光面。其中凹透镜用以增加光学装置的视野。 在一些实施例中，其中根据垂直共振腔面射型激光光源的发散角、垂直共振腔面 射型激光光源的节距、垂直共振腔面射型激光光源的光点的数量、每个凸透镜的节距、每个 凸透镜的球高、透镜阵列的基板厚度以及介于垂直共振腔面射型激光光源与透镜阵列之间 的后焦距的至少一者，来决定结构光的点图案。 在一些实施例中，其中根据垂直共振腔面射型激光光源的发散角、垂直共振腔面 射型激光光源的节距、垂直共振腔面射型激光光源的光点的数量、每个凸透镜的节距、每个 凸透镜的球高、每个凹透镜的节距、每个凹透镜的球高、透镜阵列的基板厚度以及介于垂直 共振腔面射型激光光源与透镜阵列之间的后焦距的至少一者，来决定结构光的点图案。 在一些实施例中，其中根据每个凸透镜的节距来设计垂直共振腔面射型激光光源 的光点的排列方式，从而决定结构光的点图案的光点的排列方式或增加结构光的点图案的 光点的数量。 在一些实施例中，其中衍射式光学元件的结构被设计为用以散射图案光，从而决 定结构光的点图案的光点的排列方式或增加结构光的点图案的光点的数量。 附图说明 通过阅读实施例的以下详细描述，且参考如下附图，可以更完整地理解本公开。 图1是根据本公开的第一实施例的光学装置的示意图。 图2是根据本公开的第一实施例的光学装置的垂直共振腔面射型激光光源的光点 的一种排列方式的示意图。 图3是根据本公开的第一实施例的光学装置的垂直共振腔面射型激光光源的光点 的另一种排列方式的示意图。 图4是根据本公开的第二实施例的光学装置的示意图。 5 CN 111580281 A 说　明　书 3/5 页 【附图标记说明】 1：第一组光点 2：第二组光点 3：第三组光点 100、200：光学装置 120、220：垂直共振腔面射型激光光源 140、240：透镜阵列 142、242：入光面 144、244：出光面 180、280：平面 260：衍射式光学元件 d、x12、y12、x13、y13：距离